• 제목/요약/키워드: Power Law Creep

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Hydrogel microrheology near the liquid-solid transition

  • Larsen, Travis;Schultz, Kelly;Furst, Eric M.
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제20권3호
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    • pp.165-173
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    • 2008
  • Multiple particle tracking microrheology is used to characterize the viscoelastic properties of biomaterial and synthetic polymer gels near the liquid-solid transition. Probe particles are dispersed in the gel precursors, and their dynamics are measured as a function of the extent of reaction during gel formation. We interpret the dynamics using the generalized Stokes-Einstein relationship (GSER), using a form of the GSER that emphasizes the relationship between the probe particle mean-squared displacement and the material creep compliance. We show that long-standing concepts in gel bulk rheology are applicable to microrheological data, including time-cure superposition to identify the gel point and critical scaling exponents, and the power-law behavior of incipient network's viscoelastic response. These experiments provide valuable insight into the rheology, structure, and kinetics of gelling materials, and are especially powerful for studying the weak incipient networks of dilute gelators, as well as scarce materials, due to the small sample size requirements and rapid data acquisition.

확장유한요소법을 이용한 아스팔트의 정적균열 성장 분석 (Analysis of Static Crack Growth in Asphalt Concrete using the Extended Finite Element Method)

  • 지광습;유성문;챠우딘딴;문성호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권4D호
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    • pp.387-393
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    • 2010
  • 본 논문에서는 아스팔트 포장의 균열 성장을 분석하기 위해서 확장유한요소법을 사용하였다. 또한 아스팔트의 점탄성 효과를 고려하기 위하여 맥스웰 체인을 이용한 점탄성 구성방정식을 사용하였으며, 균열 모델로는 선형점성균열 모델을 사용하였다. 특히 점탄성 구성방정식을 구성할 때 측정을 통해 얻어지는 온도별 변형계수와 지연시간을 Prony 급수를 이용해 재구성한 크리프 곡선을 직접 사용하지 않고 연속적인 미분이 가능한 멱승 로그 식으로 대체하여 사용하였다. 멱승 로그 식으로 완화시간 스펙트럼(relaxation spectrum)을 계산하여 맥스웰 체인의 부분탄성계수(partial moduli)를 도출하였다. 멱승 로그 적정 식을 통해 구한 맥스웰 체인의 부분 탄성계수는 크리프 곡선을 직접 이용하는 방법으로 구한 부분 탄성계수 보다 안정적인 형태의 곡선을 나타내어 해석을 용이하게 해준다. 개발된 정적균열 해석 모듈을 이용하여 아스팔트 시편의 온도별 정적균열 성장 실험 결과를 성공적으로 모사할 수 있었다.